[發明專利]多視場多目標自動快速輪巡方法

有效

• 申請號: 201811595147.4
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109799522B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 譚仁龍;曹曉平
• 申請（專利權）人: 華中光電技術研究所（中國船舶重工集團有限公司第七一七研究所）
• 主分類號: G01S19/45
• 分類號: G01S19/45;G01S11/12
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 許美紅

本發明公開了一種多視場多目標自動快速輪巡方法，包括：對跟蹤目標進行定位，獲取跟蹤目標在不同運動時刻下的位置信息；根據獲得的跟蹤目標不同時刻下的位置信息對每個跟蹤目標建立航跡，觀測當前視場中跟蹤目標的同時對視場外其它目標的航跡進行航跡預測，按照記憶列表中的目標順序和實時預測位置，周期自動快速切換觀測；按順序自動切換觀測任一記憶列表中的記憶目標時，根據該記憶目標和載機當前位置計算合適的視場，自動調節至記憶目標在視場中清晰成像且大小適中；檢測目標，若識別成功則自動轉入跟蹤，若未搜索到目標則自動調節傳感器視場，增大搜索范圍。本發明實現了對視場內外目標的同時跟蹤，提升偵察效率。

技術領域

本發明屬于目標預測搜索跟蹤算法領域，尤其涉及一種應用于機載光電吊艙中的多視場多目標自動快速輪巡方法。

背景技術

多目標跟蹤問題無論在軍事還是民用方面都有著十分廣泛的應用，如在軍事方面的彈道導彈防御、空中預警、空中攻擊(多目標攻擊)、海洋監視(水面艦只或潛艇)、戰場監視(地面坦克或空中飛機)，民用方面包括空中交通管制等等。通常紅外和可見光偵察、監視設備距離目標較遠，由于大氣對紅外和可見光的輻射有衰減作用，系統可視的目標、背景亮度對比度顯著下降，為復雜背景下的多目標穩定跟蹤增加了難度。

機載光電吊艙集光學、機械、自動控制和通訊技術為一體，是航空航天領域的重要搜索、偵察設備，在實際搜索偵察應用中，常出現多個目標需要同時兼顧，但又不能被同一視場覆蓋的情況，因此，為了實現多視場多目標的同時跟蹤，就需要對多個目標實施自動輪巡監視。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多個目標分布于不同視場情況下的自動快速輪巡方法，實現多個目標的同時跟蹤監視。

本發明為達目的所采用的技術方案是：

提供一種多視場多目標自動快速輪巡方法，包括以下步驟：

對跟蹤目標進行定位，獲取跟蹤目標在不同運動時刻下的位置信息；

根據獲得的跟蹤目標不同時刻下的位置信息對每個跟蹤目標建立航跡，觀測當前視場中跟蹤目標的同時對視場外其它目標的航跡進行航跡預測，光電平臺按照記憶列表中的目標順序和實時預測位置，周期自動快速切換觀測；

按順序自動切換觀測任一記憶列表中的記憶目標時，根據該記憶目標和載機當前位置計算合適的視場，自動調節至記憶目標在視場中清晰成像且大小適中；然后開始檢測目標，若識別成功則自動轉入跟蹤，若未搜索到目標則自動調節傳感器視場，增大搜索范圍，若多次檢測均無目標，則判斷目標丟失。

接上述技術方案，在對跟蹤目標進行定位時，采用定長滑窗法進行處理，具體按照歷史數據時間的從遠到近，按順序選擇固定長度的數據進行最小二乘解算，在下一個時刻，獲得新的目標定位數據時，利用該新的目標數據替換滑窗中時間最遠的數據，以不斷更新數據。

接上述技術方案，在調節視場中的清晰成像時，具體根據預測目標和載機的位置信息計算兩者之間的距離，以距離作為調節合適觀測視場的指標。

接上述技術方案，調節視場時，記錄當前觀測目標清晰成像情況下目標坐標T(x_T,y_T,z_T)、載機坐標P(x_P,y_P,z_P)和視場H，當前待觀測目標的預測坐標為T′(x′,y′,z′)，載機和當前觀測目標之間的距離為S，載機和待觀測目標之間的距離為S′，對應待觀測目標的合適視場為H′，則有如下關系：

光電平臺在對準目標所在方位后根據上式自動調節視場角，轉入目標搜索，在當前圖像中，根據目標的特征信息包括灰度特征、形狀特征、紋理特征，作為區分目標和背景的判決依據，將符合判決依據的目標作為待跟蹤目20標，實時目標跟蹤。